航天控制
航天控製
항천공제
AEROSPACE CONTROL
2007年
5期
13-16,27
,共5页
四元数%姿态控制%反馈线性化%姿控发动机
四元數%姿態控製%反饋線性化%姿控髮動機
사원수%자태공제%반궤선성화%자공발동궤
空间飞行器姿态控制系统是一个非线性多输入多输出系统,其姿控执行机构的布局及工作特性决定了姿态控制的难易程度.针对飞行器以姿控发动机作为姿控执行机构时的大角度姿态运动需求,本文采用单位四元数作为弹体姿态描述,考虑到姿控发动机布局对姿态控制的影响,直接以姿控发动机推力作为系统的控制输入,利用反馈线性化方法,将原非线性系统转化为一个六阶线性子系统和一个一阶内动态子系统.在对内动态分析的基础上,针对线性子系统设计了四元数PD反馈控制律.在转动惯量不确定性以及轨控大干扰力矩存在的情况下,对闭环控制系统进行了大角度姿态运动数字仿真.仿真结果表明,本文所设计的姿控方法能够有效地实现飞行器大角度姿态控制,并对系统参数摄动及外部干扰具有较强的鲁棒性.
空間飛行器姿態控製繫統是一箇非線性多輸入多輸齣繫統,其姿控執行機構的佈跼及工作特性決定瞭姿態控製的難易程度.針對飛行器以姿控髮動機作為姿控執行機構時的大角度姿態運動需求,本文採用單位四元數作為彈體姿態描述,攷慮到姿控髮動機佈跼對姿態控製的影響,直接以姿控髮動機推力作為繫統的控製輸入,利用反饋線性化方法,將原非線性繫統轉化為一箇六階線性子繫統和一箇一階內動態子繫統.在對內動態分析的基礎上,針對線性子繫統設計瞭四元數PD反饋控製律.在轉動慣量不確定性以及軌控大榦擾力矩存在的情況下,對閉環控製繫統進行瞭大角度姿態運動數字倣真.倣真結果錶明,本文所設計的姿控方法能夠有效地實現飛行器大角度姿態控製,併對繫統參數攝動及外部榦擾具有較彊的魯棒性.
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